Automatisering av rekkeklemmekabling krever avanserte kontakter

Investeringer i automatisering, elektrifisering og digitalisering er avhengige av pålitelig strøm. Komplikasjoner forbundet med håndkoblede kontrollskap og potensialet for menneskelige feil kan imidlertid resultere i svært ineffektive og tidkrevende prosesser. Det er viktig å automatisere, eller i det minste forenkle, kabeltilkobling for å øke påliteligheten og kabinettprodusentens lønnsomhet.

Skapbyggere og produktutviklere må ta hensyn til kompleksiteten i elektriske sammenkoblinger og tilknyttede produksjonsprosesser, i tillegg til det langsiktige forløpet til elektriske kontakter og kravene til pålitelighet. Kjernen i kontrollskapet er rekkeklemmene som kobler til og håndterer ledninger i et elektrisk system. De er vesentlige for å organisere og teste kabling og komponenter, og bruker ofte DIN-skinner som er industristandard.

Kontrollskap er vesentlig for ulike industrielle og kommersielle bygningsrelaterte bruksområder. De må imøtekomme varierte strømkrav og isolere varmeproduksjon og støy- eller vibrasjonsutsatte komponenter. Noen skap kan romme programmerbare logiske styringer og sensorer, og de kan ofte blande datakommunikasjonslinjer med elektriske ledninger.

Produktutviklere oppfordres til å romme flere komponenter – fra signalenheter til strømforsyninger – i skap med strenge størrelsesbegrensninger som ofte må tåle tøffe miljøforhold. Installasjonsarbeid for kontrollskapkonstruksjon må utføres stadig raskere og fortrinnsvis automatisert for å øke produktiviteten og lønnsomheten, men rekkeklemmetilkoblinger skal være permanent pålitelige, trygge og enkle å vedlikeholde.

For å møte fremtidige behov må disse kabinettene være i stand til å oppgraderes i felten og kunne tilpasses ny kabling og teknologi. Effektiv og enkel kabling er en hovedingrediens for å øke effektiviteten under konstruksjon av skap, montering, installasjon og robotmontering.

Forbedring av rekkeklemmer

Kabeltilkoblinger må være pålitelige, trygge og enkle å vedlikeholde, men kablingsarbeidet for et kabinett kan være komplisert og tidkrevende. En studie fra «Institute for Control Engineering of Machine Tools and Manufacturing Units» (ISW) anslår at det gjennomsnittlige kontrollskapet rommer 500 ledninger, noe som i gjennomsnitt krever 54 timer for kabling, hvorav 56 % er dedikert til kutting, tilkobling av kontakter og krymping.

Rekkeklemmer forenkler kablingsprosessen og gjør det enklere å sammenstille og omorganisere moduler i skapet. Mange produsenter og kunder er imidlertid fortsatt hovedsakelig avhengige av fysisk arbeid for å fullføre rekkeklemmetilkoblinger ved å bruke én av tre tilkoblingstyper for å feste trådlederne:

• Skruetilkoblinger, med enten klemmebøyler eller bolttilkoblinger. Disse er spesielt godt egnet for forbindelser med store ledertverrsnitt.De er driftssikre og pålitelige, men kan trenge periodisk stramming. Overstramming er en potensiell risiko som kan skade kablingen.
• Fjærende forbindelser der avisolert massivtråd ganske enkelt skyves inn i et selvlåsende, fjæraktivert klempunkt. De krever imidlertid innsetting av et verktøy for å åpne klempunktet.
• Innstikkbare tilkoblinger, en forbedring av fjæraktiverte klempunkt, gir bedre bekvemmelighet og kontaktpålitelighet. Montører og installatører kan ta en avisolert leder med en påkrympet endehylse eller en massivtrådleder, og enkelt innsette denne i klempunktet helt til den stopper, uten å måtte bruke verktøy. I tillegg til hyppig bruk av endehylser, kreves fortsatt et verktøy for å åpne klemmen slik at ledere kan fjernes.

Et SNAP IN-tilkoblingsalternativ

Weidmüller tilbyr et annet alternativ, som går utover innstikkbare tilkoblinger. Virksomhetens Klippon Connect SNAP IN-rekkeklemme lover enklere, raskere, tryggere og mer effektiv elektrisk konnektivitet. Denne teknologien kan redusere tilkoblingstiden for rekkeklemmer med opptil 50 %, og til og med støtte helautomatiske kablingsprosesser.

Selv fleksible ledere kan kobles til uten endehylser eller verktøy. SNAP IN S-serien for gjennomføring med jordede rekkeklemmer har en forhåndsstrammet fjæring, og avisolerte ledninger kan raskt og sikkert innsettes i klempunktet uten ytterligere forberedelser. Kontakt med klempunktet signaliseres med en klar klikkelyd, og en grønn trykknapp heves for å gi visuell bekreftelse. Pålitelig kontakt med lederen sikrer at ledningsforbindelsen er beskyttet mot vibrasjoner, og at den er gasstett og stabil.

Med SNAP IN-rekkeklemmene kan ledninger raskt frigjøres ved å trykke på trykknappen, noe som også forhåndsstrammer klempunktet for etterfølgende innsetting. Produsenter kan få fart på kablingen ved å redusere ledningsklargjøringen og lage en mer effektiv installasjonsprosess.

Ledertilkoblingsspaken til SNAP IN-rekkeklemmene er allerede åpen, noe som gjør at den avisolerte kontakten kan innsettes og den patenterte klemmemekanismen lukkes automatisk. Dette gir en sikker, selvlåsende, permanent forbindelse med høy kontaktkraft fra lederen til kontaktlisten.

I tilfeller hvor en avisolert leder-ende må beskyttes, kan produsenter og installatører bruke ultralydsveising eller krympehylser. Standardiserte testpunkter muliggjør automatiserte test- og kontrollprosesser.

Korrekt innsatte SNAP IN-tilkoblinger er stabile på lang sikt, og de er egnet for områder som er utsatt for vibrasjoner og støt, i henhold til IEC 61373/10.2011. Etterfølgende kontroll eller omjustering er unødvendig. SNAP IN-tilkoblinger er dessuten problemfrie, selv ved ekstreme temperaturområder fra –40 °C til ca. +120 °C.

SNAP IN-rekkeklemmer er «klare for robot» (ready to robot), med en optimalisert konstruksjon som kan termineres direkte til robotsystemer. Automatisert rekkeklemmetilkobling kan forhindre produksjonsfeil, få fart på arbeidsflyten og redusere kostnader.

SNAP IN-rekkeklemmene i S-serien er optimalisert for automatisk lasermerking for å redusere produksjonstiden ytterligere.

Alternativer for SNAP IN S-serien

Rekkeklemmer for gjennomføring er egnet for sammenføyning og/eller tilkobling av én eller flere ledere. De kan ha ett eller flere tilkoblingsnivåer som enten har samme potensial eller er isolert fra hverandre.

Weidmüller SNAP IN S-seriens rekkeklemmer for gjennomføring er tilgjengelige i versjoner med ett nivå og 2, 3 eller 4 tilkoblinger. Figur 1 viser 2674530000 med 2-tilkobling og 2753960000 med 4-tilkobling. 2753950000 med 3-tilkobling er også tilgjengelig. Hver blokk har plass til ledere med et tverrsnittsareal på opptil 2,5 mm² og AWG-standardområde (AWG – American Wire Gauge) på 14–20.

Figur 1: Til venstre ser vi 2674530000, en rekkeklemmekontakt med ett nivå og 2 tilkobling for gjennomføring, og til høyre ser vi 2753960000, en rekkeklemmekontakt med ett nivå og 4 tilkobling. (Bildekilde: Weidmüller)

Weidmüller tilbyr også stablede kontakter med flere nivåer som kan romme flere ledere i kompakte rom, inkludert 2902380000 med 4-tilkobling (figur 2).

Figur 2: Rekkeklemmekontakten 2902380000 for gjennomføring med 4-tilkobling og to nivåer. (Bildekilde: Weidmüller)

Jordrekkeklemmer (Protective earth PE/ground terminal blocks) er en type rekkeklemmer for gjennomføring som gir en pålitelig jordforbindelse til monteringspunkter. De har ett eller flere kontaktpunkter for tilkobling til og/eller forgrening av beskyttende jordledere.

Versjoner med jording i Weidmüllers SNAP IN S-serie omfatter 2674560000 med 2-tilkobling og ett nivå, og 2902460000 med 4-tilkobling og flere nivåer (figur 3).

Figur 3: Jordrekkeklemmekontakten 2902460000 for gjennomføring med 4-tilkobling og to nivåer. (Bildekilde: Weidmüller)

Rekkeklemmekabling krever også en endeplate, for eksempel Weidmüller 2751080000. Den er montert på den åpne siden til den siste modulterminalen før endebraketten for å sikre funksjonaliteten til modulterminalen og den spesifiserte merkespenningen, og for å beskytte mot kontakt med strømførende deler.

Konklusjon

Effektiv og enkel kabling er svært viktig for å dekke behovet til elektriske kontrollskap etter hvert som hyppigheten av elektrifisering og automatisering øker. Den selvaktiverende tilkoblingsmekanismen til Weidmüllers SNAP IN-teknologi muliggjør økt produktivitet med rekkeklemmekontakter som er enklere å montere, vedlikeholde og rekonfigurere, og som er optimalt konstruert for å støtte robotassistert montering.